实验四 分页式存储管理

实验四分页式存储管理自动化1203 张千伟201203870323一、实验目的1.熟悉分页式存储管理2.掌握最久未使用算法以及FIFO算法二、实验内容1.实验代码#include<conio.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#define bsize 4 //物理块大小#define psize 16 //进程大小typedef struct page{int num; /*记录页面号*/int time; /*记录调入内存时间*/}Page; /* 页面逻辑结构，结构为方便算法实现设计*/Page b[bsize]; /*内存单元数*/int c[bsize][psize]; /*暂保存内存当前的状态：缓冲区*/int queue[100]; /*记录调入队列*/int K; /*调入队列计数变量*/int phb[bsize]={0}; //物理块标号int pro[psize]={0}; //进程序列号int flag[bsize] = {0}; //进程等待次数(存放最久未被使用的进程标志)int i = 0, j = 0,k = 0; //i表示进程序列号,j表示物理块号int m = -1, n = -1; //物理块空闲和进程是否相同判断标志int max = -1,maxflag = 0; //标记替换物理块进程下标int count = 0; //统计页面缺页次数//**************************************************************//随机产生序列号函数int* build(){printf("随机产生一个进程序列号为：\n");int i = 0;for(i=0; i<psize; i++){pro[i] = 10*rand()/(RAND_MAX+1)+1;printf("%d ",pro[i]);}printf("\n");return(pro);}//查找空闲物理块int searchpb(){for(j=0; j<bsize; j++){if(phb[j] == 0){m = j;return m;break;}}return -1;}int searchpro()//查找相同进程{for(j = 0; j < bsize; j++){if(phb[j] == pro[i]){n = j;return j;}}return -1;}void empty()//初始化内存{for(i=0;i<bsize;i++)phb[i]=0;count=0; //计数器置零}void FIFO()//先进先出页面置换算法{for(i = 0; i<psize; i++){m=searchpb();n=searchpro(); //找flag值最大的for(j = 0; j < bsize;j++){if(flag[j]>maxflag){maxflag = flag[j];max = j;}}if(n == -1) //不存在相同进程{if(m != -1) //存在空闲物理块{phb[m] = pro[i]; //进程号填入该空闲物理块count++;flag[m] = 0;for(j = 0;j <= m; j++){flag[j]++;}m = -1;}else//不存在空闲物理块{phb[max] = pro[i];flag[max] = 0;for(j = 0;j < bsize; j++){flag[j]++;}max = -1;maxflag = 0;count++;}}else//存在相同的进程{phb[n] = pro[i];for(j = 0;j < bsize; j++){flag[j]++;}n = -1;}for(j = 0 ;j < bsize; j++){printf("%d ",phb[j]);}printf("\n");}printf("缺页次数为：%d\n",count);printf("\n");}void Init(Page *b,int c[bsize][psize]) /*初始化内存单元、缓冲区*/{int i,j;for(i=0;i<psize;i++){b[i].num=-1;b[i].time=psize-i-1;}for(i=0;i<bsize;i++)for(j=0;j<psize;j++)c[i][j]=-1;}int GetMax(Page *b) /*取得在内存中停留最久的页面,默认状态下为最早调入的页面*/ {int i;int max=-1;int tag=0;for(i=0;i<bsize;i++){if(b[i].time>max){max=b[i].time;tag=i;}}return tag;}int Equation(int fold,Page *b) /*判断页面是否已在内存中*/{int i;for(i=0;i<bsize;i++){if (fold==b[i].num)return i;}return -1;}/*LRU核心部分*/void Lruu(int fold,Page *b){int i;int val;val=Equation(fold,b);if (val>=0){b[val].time=0;for(i=0;i<bsize;i++)if (i!=val)b[i].time++;}else{queue[++K]=fold;/*记录调入页面*/val=GetMax(b);b[val].num=fold;b[val].time=0;for(i=0;i<bsize;i++)if (i!=val)b[i].time++;}}void LRU(){int i,j;K=-1;Init(b, c);for(i=0;i<psize;i++){Lruu(pro[i],b);c[0][i]=pro[i];/*记录当前的内存单元中的页面*/for(j=0;j<bsize;j++)c[j][i]=b[j].num;}/*结果输出*/printf("内存状态为：\n");printf("|---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---|\n");for(j=0;j<psize;j++)printf("|%2d ",pro[j]);printf("|\n");printf("|---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---|\n");for(i=0;i<bsize;i++){ for(j=0;j<psize;j++){if(c[i][j]==-1)printf("|%2c ",32);elseprintf("|%2d ",c[i][j]);}printf("|\n");}printf("|---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---|\n"); printf("\n调入队列为:");for(i=0;i<K+1;i++)printf("%3d",queue[i]);printf("\n缺页次数为：%6d\n缺页率：%16.6f",K+1,(float)(K+1)/psize);}// 主函数void main(){int sel ;do{printf("**********************************************************************\n");printf("\t欢迎进入操作系统界面\n");printf("\t1、产生随机序列\n");printf("\t2、最久未使用算法LRU\n");printf("\t3、先进先出算法FIFO\n");printf("\t4、比较两种算法\n");printf("\t0、退出\n");printf("请选择所要执行的操作0~5:\n");scanf("%d",&sel);switch(sel){case 0:printf("\n");system("pause");break;case 1:build();break;case 2:printf("最久未使用算\n");LRU();empty();printf("\n");break;case 3:printf("先进先出算\n");FIFO();empty();printf("\n");break;case 4:printf("先进先出算法\n");FIFO();empty();printf("最久未使用算法\n");LRU();empty();break;default: printf("请输入正确的选项号！");printf("\n\n");break;}}while(sel!=0);}2.实验结果三、实验总结本次实验使用c语言让我熟悉了分页置换存储管理的几种算法，理解了书上长篇幅的文字，形象的展示出两种算法的优缺点，加深了我对存储管理这一章内容的理解。